iOS--编译连接的过程_2
文章目录
- iOS编译
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- （一）编译器前端
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- 编译器后端
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- 执行一次XCode build的流程
- IPA包的内容
- 二进制文件的内容
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- iOS Link Map File文件说明
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- 1. Link Map File 是什么
- 2. Link Map File 有什么用
- 3. 生成 Link Map File
- 查看Link Map File
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- 1）路径部分
- 计算机系统知识
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- a. __TEXT段中的 Section
- b. __DATA段中的 Section
- （4） Symbols 部分
- （5）二进制重排
一般可以将编程语言分为两种，编译语言和直译式语言。
像C++,Objective C都是编译语言。编译语言在执行的时候，必须先通过编译器生成机器码，机器码可以直接在CPU上执行，所以执行效率较高。
像JavaScript,Python都是直译式语言。直译式语言不需要经过编译的过程，而是在执行的时候通过一个中间的解释器将代码解释为CPU可以执行的代码。所以，较编译语言来说，直译式语言效率低一些，但是编写的更灵活
iOS编译
Objective C采用Clang(swift采用swiftc)作为编译器前端，LLVM作为编译器后端。
简单的编译过程如图
（一）编译器前端
编译器前端的任务是进行：词法分析，语法分析，语义分析，生成中间代码(intermediate representation )。在这个过程中，会进行类型检查，如果发现错误或者警告会标注出来在哪一行。
编译器后端
编译器后端会进行机器无关的代码优化，生成机器语言，并且进行机器相关的代码优化。iOS的编译过程，后端的处理如下
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LVVM优化器会进行BitCode的生成，链接期优化等等。
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LLVM机器码生成器会针对不同的架构，比如arm64等生成不同的机器码。
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执行一次XCode build的流程
当你在XCode中，选择build的时候（快捷键command+B），会执行如下过程
编译信息写入辅助文件，创建编译后的文件架构(name.app)
处理文件打包信息，例如在debug环境下
Entitlements:
{
“application-identifier” = “app的bundleid”;
“aps-environment” = development;
}
执行CocoaPod编译前脚本
例如对于使用CocoaPod的工程会执行CheckPods Manifest.lock
编译各个.m文件，使用CompileC和clang命令。
CompileC ClassName.o ClassName.m normal x86_64 objective-c com.apple.compilers.llvm.clang.1_0.compiler
export LANG=en_US.US-ASCII
export PATH=“…”
clang -x objective-c -arch x86_64 -fmessage-length=0 -fobjc-arc… -Wno-missing-field-initializers … -DDEBUG=1 … -isysroot iPhoneSimulator10.1.sdk -fasm-blocks … -I 上文提到的文件 -F 所需要的Framework -iquote 所需要的Framework … -c ClassName.c -o ClassName.o
通过这个编译的命令，我们可以看到
clang是实际的编译命令
-x objective-c 指定了编译的语言
-arch x86_64制定了编译的架构，类似还有arm7等
-fobjc-arc 一些列-f开头的，指定了采用arc等信息。这个也就是为什么你可以对单独的一个.m文件采用非ARC编程。
-Wno-missing-field-initializers 一系列以-W开头的，指的是编译的警告选项，通过这些你可以定制化编译选项
-DDEBUG=1 一些列-D开头的，指的是预编译宏，通过这些宏可以实现条件编译
-iPhoneSimulator10.1.sdk 制定了编译采用的iOS SDK版本
-I 把编译信息写入指定的辅助文件
-F 链接所需要的Framework
-c ClassName.c 编译文件
-o ClassName.o 编译产物
- 链接需要的Framework，例如Foundation.framework,AFNetworking.framework,ALiPay.fframework
- 编译xib文件
- 拷贝xib，图片等资源文件到结果目录
- 编译ImageAssets
- 处理info.plist
- 执行CocoaPod脚本
- 拷贝Swift标准库
- 创建.app文件和对其签名
IPA包的内容
例如，我们通过iTunes Store下载微信，然后获得ipa安装包，然后实际看看其安装包的内容。
二进制文件的内容
通过XCode的Link Map File，我们可以窥探二进制文件中布局。 在XCode -> Build Settings -> 搜索map -> 开启Write Link Map File
查看Link Map File
主要分为三个部分
- 路径部分，展示生成的相关文件路径
- Section部分，展示相关地址段
- Symbols部分，方法符号段
1）路径部分
- Path是.app文件路径
- Object files是.o文件路径
计算机系统知识
a. text 段
这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序)。
代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。
在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
b. data 段
数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。
c. bss 段
bss段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
bss是英文Block Started by Symbol的简称。
d. 堆（heap）
堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。
当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；
当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
e. 栈(stack)
栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，
也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。
除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。
由于栈的先进先出(FIFO)特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。
从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。
（3）Section 部分
Mach-O 文件中的虚拟地址最终会映射到物理地址上。这些地址被分成不同的Segement： TEXT段、DATA段、__LINKEDIT段。
__TEXT 包含 Mach header，被执行的代码和只读常量（如C 字符串），只读可执行（r-x）。
__DATA 包含全局变量，静态变量等，可读写（rw-）。
__LINKEDIT 包含了加载程序的元数据，比如函数的名称和地址，只读（r–）。
Segement 划分成了不同的 Section，不同的 Section 存储着不同的信息，下面是一些常用的 Section 的介绍。
a. __TEXT段中的 Section
b. __DATA段中的 Section
（4） Symbols 部分
- Address：方法代码的地址
- Size：方法占用的空间
- File：文件的编号
- Name：.o文件里面的方法符号
（5）二进制重排
二进制重排 就是要重新排列这些 方法符号的顺序 ，中心思想就是把启动用到的代码挪到前面的位置加载！